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關鍵詞:生物質能;實驗教學;平臺建設;成效
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)51-0269-02
隨著社會經濟的高速發展,原本單一的實驗教學已不能滿足市場經濟對人才質量的需求。為了打破這一不利局面,近年來,各高校提出了建設實驗教學中心的新思想。吉林農業大學農業建筑環境與能源工程實驗教學中心于2014年獲得批準成為校級實驗教學中心,通過該實驗教學中心的建設,將實驗室進行重組,搭建起不同方向、不同層次的實驗教學平臺,使有限的人力、物力、財力、技術得以整合,使不同課程、不同學科之間相互滲透,在相互交流中不斷提高實驗教學水平,激發學生創新思想,高效利用實驗教學資源,提高人才培養質量。
一、生物質能方向實驗教學平臺建設思路
農業建筑環境與能源工程實驗教學中心主要依托農業建筑環境與能源工程、新能源科學與工程兩個專業,根據專業特點以及學科優勢,堅持以服務學生為本,以培養學生能力為核心,突出學科融合,以專業實驗課程群的知識體系為主線,搭建不同方向、農業結合的實驗教學平臺。平臺建設應服從農業建筑環境與能源工程實驗教學中心的總體建設規劃,同時結合專業建設、能力培養、創新創業活動等開展工作,秉承實用性、發展性的原則,既要切合當前實驗教學中心的建設現狀,又要兼顧今后的發展。
生物質能方向的實驗教學平臺以能源設備拆裝實驗室、建筑材料性能測試實驗室、建筑材料準備室、生物質熱化學實驗室、生物質成型燃料實驗室、沼氣實驗室、生物質常規分析實驗室為依托,依據實驗室原有功能,改變傳統、分散的實驗室建設形式,整合現有實驗資源,建設功能相對完善、空間布局相對集中的不同層次的實驗教學平臺,具有服務相關或相近專業本科生課程基礎實驗、綜合實驗、創新研究實驗的功能,實現農業建筑環境與能源工程實驗教學中心的示范作用。
二、整合資源,構建三層次實驗教學平臺
依據生物質能資源當前利用技術的發展方向,結合專業課程建設,在生物質能方向大平臺下,構建基礎實驗、綜合實驗以及創新研究實驗三個不同層次的實驗教學平臺。三層次實驗教學平臺之間循序漸進,相互補充。既強調實驗內容的基礎性,又注重實驗內容的前沿性,構成一個科學完整的實驗教學系統,力求將學生能力的培養和提高貫穿于整個教學過程中。
1.基礎實驗教學平臺。主要為驗證性、基本操作技術訓練等基礎性實驗。教學目標是培養學生掌握規范的基本驗技能和科學的思維方式,完成工程熱力學、傳熱學、流體力學、燃燒學等專業基礎課程實驗教學內容以及相關檢測設備的基本操作。初步掌握物質利用技術的相關實驗方法和實驗設計思想,強化對理論課程內容的理解。利用現有的設備如:伯努利方程儀、綜合傳熱實驗臺(對流、輻射傳熱實驗模塊)、可拆裝傳熱換熱強化裝置、萬能壓力機、紅外沼氣分析儀、自動量熱儀、小型氫燃料電池等完成伯努利方程驗證實驗、不同條件下的對流換熱系數、輻射換熱系數測定實驗、筒壁傳熱影響實驗、流量定值控制實驗、溫度定值控制實驗、生物質材料力學性能參數測定實驗、沼氣成分及含量測定實驗、燃燒熱值測定實驗、氫燃料電池產氣實驗等。
2.綜合實驗教學平臺。主要為綜合性實驗,涉及多門專業核心課程和專業方向課程的理論知識。實驗內容、實驗方法比較復雜。教學目標是培養學生綜合運用知識的能力和實踐技能以及初步的科學思想、研究能力和創新思維。
綜合實驗教學平臺涵蓋了與生物質能相關的專業實驗室,包含了生物質能熱利用技術、沼氣技術、壓縮成型技術和檢測技術4個模塊化實驗教學內容。生物質熱利用技術主要包括燃燒和液化技術。生物質熱利用技術實驗模塊是通過管架式灶臺柴草鍋爐和自制的液化實驗裝置,完成不同生物質燃燒或液化的實驗過程,初步檢測燃燒或液化產物的成分、含量并進行相關的計算。沼氣技術實驗模塊是通過簡單自制的沼氣發酵裝置,對不同生物質原料進行沼氣厭氧發酵,并測定其成分及含量,計算產期效率等指標。壓縮成型技術實驗模塊是利用生物質秸稈,按照要求風干、粉碎,通過熱壓機完成生物質板材的壓制,或通過小型及大型顆粒機完成生物質顆粒燃料的加工制造。利用萬能壓力機檢測生物質板材基本參數指標,利用自動量熱儀測定顆粒燃料熱值范圍。檢測技術模塊是通過我校設備共享平臺中的大型儀器設備精確檢測實驗產物的成分及含量,并進行簡單分析。
綜合性實驗涵蓋的內容較多,需要時間較長,僅有的幾學時實驗課程學時數無法滿足。因此,綜合性實驗項目被安排在獨立的實驗課程中進行,如:新能源工程綜合實驗課程,不與理論課程發生沖突,又能完成綜合實驗項目。
3.創新研究實驗教學平臺。創新研究實驗教學包括三方面。一是學生根據所學知識結合自己的思想自行設計實驗,自主選題,獨立設計實驗方案;二是參與完成教師相關科研項目,在整體實驗研究中,開展探究性小實驗研究;三是依托各種相關創新大賽,通過團隊協作,開展創新研究。教學目標是培養學生自主學習的意識和能力或在教師的指導下進行科學實驗、理論研究等探索。通過創新研究性實驗,使學生在較為復雜的實驗過程中得到更多的鍛煉,培養科研能力和創新意識。
自行設計的實驗項目是在現有基礎實驗和綜合實驗的基礎上,結合自己掌握的理論知識和新思想,進一步深入研究。可單獨進行也可進行團隊合作。與教師科研項目相關的創新研究實驗,主要依據教師科研項目的需求,設立相關崗位,聘用本科生參與完成科研項目。在整個聘用過程中,教師指導學生開展一些探索性的小實驗研究。依托各級別的大學生創新大賽,鼓勵學生根據自己的興趣項目進行立項,并給予一定的經費資助,使學生走進實驗室開展創新研究。整個實驗過程以學生為主,教師為輔。引導學生自己提出問題、分析問題、解決問題,培養其創新思想和能力。
三、生物|能方向實驗教學平臺建設成效
通過實驗教學平臺的建設,為實驗教學水平的提高和學生創新實驗活動的開展提供了良好的條件。目前,農業建筑環境與能源工程實驗教學中心為本科生開設的生物質能方向的實驗項目數大幅度增加,每學期完成近1600個實驗時數,培養學生近100人次。近2年,由本科生申請的多個項目在全國農業建筑環境與能源工程相關專業創新設計競賽和不同級別的“挑戰杯”競賽、創新創業大賽中獲獎。
四、結束語
生物質能方向實驗教學平臺的構建,為培養素質高、能力強的農業工程類人才提供了優質的實驗教學環境,充分調動了學生參與實驗研究活動的積極性,提高了專業課程的實驗教學質量。通過合理統籌安排實驗教學,附屬于生物質能方向實驗教學平臺的實驗室和實驗設備利用率大幅度提高。學生通過參加各類實驗課題、科研項目等極大提高了獨立思考、分析、解決問題和創新研究的能力,增強了學生就業的社會競爭力。總而言之,實驗教學平臺的建設對學生的創新意識和能力培養發揮著重要作用。
參考文獻:
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Platform Construction of Engineering Experiment Teaching Demonstration Center in Local Agricultural College
―An Example on Direction of Biomass Energy
LI Song,CHEN Li-mei,WANG Qi,DONG Liang-jie,LIU Chun-hui,LI Jin-sheng
(College of Engineering and Technology Jilin Agricultural University,Changchun,Jilin130118,China)
【關鍵詞】民辦高校;應用型人才;實踐性教學
一、實踐性教學的內涵
計算機程序設計語言快速變化以及學生學習效果差強人意給高校程序設計課程的教學帶來了很大的困惑,很大一部分計算機專業的本科生畢業后不會寫程序。究其根源在于目前我國高校對于程序設計課程的教學仍然普遍偏重于采用“以教師為中心,教師講、學生聽”為特征的傳統教學模式。在這種教學模式下,學生的學習興趣不高,知識再生能力也沒有得到培養。程序設計類課程是實踐性非常強的課程,學習和掌握它需要進行大量的上機實踐。實踐性教學是指為配合理論教學,培養學生分析問題和解決問題的能力,加強專業訓練和鍛煉學生實踐能力而設置的教學環節,通常有兩種落實途徑:一是隨堂實踐,即課程作業、實驗、上機操作等;二是集中實踐,即社會調查、各類實習及見習、課程設計以及畢業論文或畢業設計。目前高校的上機實踐多數僅滿足于對部分理論知識的驗證,對于具備針對性或直接面向實際問題的綜合性訓練還不能完全滿足培養應用型人才的需要。近年來我校已經逐步加大力度,積極修訂教學培養方案,增設了部分課程的課程設計這一教學環節效果喜人。并且積極與多家用人單位聯合開設校內外的實習基地供學生實踐。多年的努力已經初顯成效。程序設計類課程實踐性教學標目的是培養學生兩個方面的能力:即獨立編程能力和項目合作開發能力。一方面,能夠利用所學語言和平臺設計小型軟件,同時能夠按照項目分工,負責人的統一安排下,在技術上服從既定的設計方案完成模塊的開發,并做好相應的文檔。良好的責任心、解決問題的獨立編程能力和分工合作制的團結協作精神是必須重點培養的內容。程序設計類課程實踐性教學的內涵如圖1所示:
二、實踐性教學的組織
實踐性教學的組織一般應包括3個環節:課程實驗、課程設計、校內外實踐,分階段實施。課程實驗在學期開始1至15周結合理論課針對知識點練習,課程設計安排在16至18周進行,校內外實踐可以安排在假期、課外和大四的第二學期進行。(1)課程實驗。課程實驗注重學生理解和消化課堂講授的知識,偏重于如何編寫功能單一的“小”算法,局限于一個或兩個知識點,運用這些知識解決一些具體的算法設計問題,培養學生的動手能力,并養成良好的程序設計風格,為后一階段的課程設計做準備。教師指導時,要注意培養學生良好的編程習慣,包括標識符的規范化命名、注釋語句的廣泛運用、編程語句的縮進格式、幫助文檔的使用方法,逐漸形成編程思想。為了配合實踐性教學,最好采用案例教學法或者任務驅動教學法并選擇對應教材。所謂任務驅動教學法,就是讓學生在一個典型的信息處理“任務”的驅動下展開教學活動,引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,從而得到清晰的思路、方法和知識的脈絡,在完成“任務”的過程中,培養分析問題、解決問題以及用計算機處理信息的能力,為學生創造良好的學習環境,讓學生通過適當努力,能順利完成一個個具體的任務,掌握學習內容,獲得成功的體驗。(2)課程設計。課程設計是軟件設計的綜合訓練,包括問題分析,總體結構設計,用戶界面設計、程序設計基本技能和技巧,多人合作,以至一整套軟件工作規范的訓練和科學作風的培養,對學生的一種全面綜合訓練,是與課堂聽講、自學和練習相輔相成的、必不可少的一個教學環節。這一階段模擬軟件企業的開發流程組成小組,共同完成一個中小型項目的設計,一般安排在課程學習后幾周進行。學生以小組為單位,每個小組安排組長(項目負責人)1人,項目負責人組織討論并根據不同的情況對小組人員進行分工,如果是一個小的階段項目,每個小組成員都有完成所有內容,完成后選出最好的作品上交。如果是一個大的項目,要對小組成員進行合理分工并設法完成。該階段可以鍛煉學生分析問題解決問題的能力,雖然老師已經給出了解決方案,講解了知識點,但學生還面臨很多細節要解決,他們得到了開發新的解決方案的權利,只要能完成項目,使用何種方法取決于學生。他們可以在互相協作的同時鞏固新知識,由于是在實踐中學到的,記憶十分深刻。在這個過程中,老師的任務是設計難易適當的項目,全程進行輔導。選擇課題時,不宜太復雜,應盡可能讓大多數課題組可以在規定的時間內做完。一般選取學生比較熟悉的內容,如學生成績管理系統、班級管理系統、教材管理系統、倉庫管理系統、工資管理系統、就業反饋跟蹤系統、水電費管理系統等,這些課題的要求學生比較清楚,在校內即可進行客戶調研和需求分析,同時也具有較強的推廣價值,為將來的就業奠定基礎。因為涉及到數據庫、界面、網絡通信、硬件編程等方面的知識,要求每個學生都應該至少準備一本項目開發類指導書作為參考。(3)校內外實踐。校內外實踐是學生到軟件研發企業(校內外實訓基地)全程參與項目開發的過程,一般利用假期實習和大四第二學期實習,因為經過了課程設計,學生基本掌握了軟件企業的開發流程和一般方法,進入軟件公司后就能夠較快地進入程序員角色。讓學生到學校實習基地或相關企業參與程序設計工作,使學生在真實的環境中培養編程能力和職業能力。這個階段主要由企業專家負責,導師協助管理,共同完成對學生編程能力的培養。
三、效果的考核
程序設計類課程實踐性教學效果的考核既要考核學生的獨立編程能力,也要考查其團隊協作精神,同時還要考查其組織能力、表達能力、文檔編寫能力、紀律性等。為了客觀科學地評價學生,可以采用分階段考核,各部分按照一定的比例綜合得到總成績。在課程實驗階段,可以由任課教師根據每一次操作任務的完成情況進行登記評分,重點考查其規范程度,對于具有創新性的作品,可以適當加分,并在全班展示,讓設計者講解思路,為其他同學提供啟示。課程設計階段的考核由指導教師組織,在項目的每個階段開始,教師根據每個階段的不同要求,向學生介紹本階段需要完成的任務;在項目每個階段結束,教師都會對學生本階段的工作進行評估。在階段評估的時候不僅要考核知識的熟練運用,而且要考核軟件工程管理的規范性。對于考核形式可以采用多種方式進行,不拘一格,如現場答辯、隨機抽題、項目論文等。最后的課程設計分數將是每一個階段評估結果的綜合。
從近幾年學生的反饋情況看,實踐性教學改革收到了可喜的效果,學生在校期間已經具備了一定的經驗,走入社會即可迅速融入開發團隊,而我們廣大教師將一如既往的遵循本校辦學思路:積極研究高等教育和計算機學科的發展趨勢,引進先進的教學理念、教學內容和教學方法;完善課程體系結構,強化核心課程和專業特色課程,突出能力培養型課程;加強課程之間的融會貫通,增強知識的系統性,應用能力的創新性;立足人才需求動態,結合自身實際,主動轉變教育思路,更新教育觀念,及時調整學科方向和課程設置,推進教育創新。圍繞培養學生解決問題的能力,動手能力、創新綜合應用能力而努力。
參 考 文 獻
[1]楊靜,王浩,方寶富,姚宏亮,張晶.程序設計課程教學改革探討[J].吉林大學學報,2005
關鍵詞:三本院校;電路;課程建設;教學內容
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)23-0138-02
一、引言
電路課程是電氣工程與自動化專業最重要的專業基礎課。本課程著重討論集中參數、線性、非時變電路。通過本課程的學習,使學生掌握電路的基本理論知識、分析計算的基本方法和初步的實驗技能,為學習后續有關課程準備必要的電路知識,并為進一步學習電路理論打下初步的基礎,因而它也是電氣專業考研的唯一初試專業基礎科目。
省內外一本院校、二本院校對于電路教學大綱、課程建設、教材建設和教學方法研究已有相當長的時間,并已取得許多成果。由于三本院校成立時間相對較短,對于適用于培養工程應用型為主的電氣工程與自動化專業人才的電路課程教學大綱、課程建設、教材建設、教學方法研究等還處于起步階段,有許多工作可以做。作為一名這門課程的主講老師,在教學過程中進行了一些有益的研究,現總結如下。
二、修訂教學大綱、精選教學內容
課程是教學工作的基本單元,課程的教學質量直接決定了人才培養質量的高低。由于三本院校是以培養應用型人才為目標,因此,適當增加工程實用性強的教學內容,科學合理修訂教學大綱,促進教學工作,有利于教學質量的提高,培養高素質的應用型人才。
教學內容體系的改革與優化是電路課程建設的核心。因此,教學內容的設計要協調好知識和思維能力、工程能力的關系。本課程教學內容主要包括:直流電路分析、正弦穩態電路分析、三相交流電路分析、雙端口網絡在電路分析中的應用、互感耦合電路分析、一階動態電路分析、二階動態電路分析、非正弦周期性電路分析以及均勻傳輸線。教學內容具有以下特點:(1)緊密結合工程實際。在教學過程中,應適當引入工程實例來更新和擴充課堂內容,體現基本理論與工程技術相結合,突出教學內容所蘊含的理論和工程意義,實現原理、方法和應用的有機結合,重點放在培養和提高學生分析與解決問題的能力,使學生能了解一些較前沿的新技術,有助于激發學生的學習熱情和專業情感。(2)教材內容合理編排。由于本院校電路課程授課對象是三本電氣類專業的學生,因此,教材內容應側重于強電方面,增加工程應用中的強電知識,適當刪減弱電知識,保證教材內容要深入淺出,適當減少教材中的理論內容,包括工程應用很少的定理、某些計算方法的原理推導等,同時,與理論相配套的例題解析要足夠。(3)教學內容應注重創新意識的培養。我們在教學中應樹立正確的創新意識,可增加大量與工程實際結合緊密的例題和習題。這些擴充的內容不要求學生掌握,只是給有興趣和有能力的學生自學留下足夠的空間,以提高學生自學能力。
三、實驗教學內容與教學手段的改革
實驗教學是工科高等教育的重要環節,本學院的電路實驗單獨設置1.5個學分。對于電路課程,應進一步加強實驗教學的地位,完善實驗的系統性和實用性,加強設計性實驗內容,突出動手能力的培養。學生通過實驗課程不僅能驗證理論知識,訓練動手操作技能,而且在接觸實踐的過程中加深了理論知識的理解,增強原理的記憶,激發學生的學習興趣,培養他們的創新能力。圍繞學生創新能力的培養,本學院對實驗教學進行了以下幾個方面的改革。
1.修訂《電路實驗指導》書。取消一些純驗證性的內容,增加一些綜合設計性實驗內容。設計性實驗不給出具體電路或參數,由學生自己設計電路和參數,通過實驗結果,體會電路定理。它和傳統的驗證性實驗相比,使學生變被動地機械操作為積極主動地研究、設計和創新。這樣更能發揮學生的創新精神,鍛煉解決實際問題的能力。譬如,在學習了動態元件的內容之后,有的學生從運放可以構成加法電路,聯想到應該也可以構成積分電路,于是不僅設計出了積分電路,而且悟出了驗證的實驗方案,最終通過實驗驗證了電路的正確性。
2.實驗教學手段多樣化。在實驗教學過程中,應將多媒體授課和黑板板書有機結合起來。多媒體教學的優點是圖文并茂,信息量大;但缺點是學生難以記筆記。因此電子教案應當與板書教學相結合,用板書補充必要的教學環節,使課堂氣氛活起來。
3.實驗教學方法多樣化。以硬件實驗為主,引入計算機輔助設計實驗電路,有效地將虛擬實驗與實際硬件設備相結合。各種仿真軟件如Multisim等引入實驗教學,強調理論、模擬和實踐的結合,讓學生學會正確連接電路,認識電路原理及各種儀表的正確使用,激發他們的學習興趣,以加深他們對理論內容的理解。對于一些不容易的電路輸出特性,通過軟件的可視化功能,得出直觀的輸出曲線,根據我們所學的經典分析方法得出的結論到底是否正確,學生可以在軟件上進行仿真。對于電路的演示主要應用于動態電路和正弦穩態電路中,比如對于二階動態電路的響應形式,學生一般不容易搞清楚幾種阻尼形式,我們可以通過軟件上顯示RLC電路的輸出波形,根據電阻阻值不同引起響應形式改變的特點,實時改變電阻阻值,使得響應形式發生變化,進一步掌握過阻尼、欠阻尼和臨界阻尼三種響應規律。再比如在正弦穩態電路功率和能量求解中,可以直觀地查看R、L、C元件功率和能量波形,理解L、C元件在電路中不耗能只儲能而R元件在電路中不儲能只耗能的性質。這樣的學習方式可以激發學生學習的積極性和主動性,同時也為后續模擬電子電路、數字電子電路等電類課程中對復雜電路的分析、設計打下良好的基礎。此外,通過計算機輔助分析也使實驗室設備損壞情況得到明顯改善。
四、新編《電路學習指導》講義
針對三本院校學生基礎較差、自學能力不強、完成課外習題困難等特點,本專業特編寫一本補充教材《電路學習指導》講義,其主要內容包括電路教材各章重點總結,各章難點分析,列舉幾道經典例題,各章習題解答,借助于這些資料,學生對于教材中的重難點的學習理解更加透徹。便于學生自學,提高學習興趣,提高教學質量。由于現在湖北省三本院校較多,工科專業院校大多設置了電氣工程專業,到目前為止還沒有發現專門為此類學生編寫的電路課程學習輔助教材。《電路學習指導》講義經過一段時間試用后,經修訂改編即可正式出版,可推廣到同類學校同專業學生使用。
五、結束語
由于三本院校的電路課程教學的改革還處于起步階段,在改革的同時,要考慮到教學的可操作性、連續性和今后發展變化的需要。論文根據多年的教學實踐和體會,從課程的教學內容、實踐教學和等方面,對電路原理課程教學進行探討和研究。幾年來的教學實踐表明,通過對電路原理教學的研究與改革,加大了課堂教學信息量,在培養學生能力和創新意識,激發學生學習興趣方面取得一些成效,探索了一種既能達到電路課程教學目標,又能夠使工科學生輕松、愉快、自主學習的教學模式,值得推廣。
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要加強學生實踐動手能力的培養,教師首先應更新觀念,加強與企業的溝通,注重自身工程實踐能力的培養。這就要求教師不僅應教好課,還應結合課程特點加強自身科研能力的培養,積極參與到科研活動及企業的項目需求中去。不斷關注企業的技術需求,解決企業的技術難題。教授基礎課和專業實踐課的教師,應加強學生課外實踐動手能力的培養,并通過各項比賽、科研活動、企業技術難題的解決,使學生的實踐動手能力得到充分鍛煉,在此過程中培養他們的團隊協作能力及創新能力等,同時教師自身也會得到提高與發展。在教師觀念更新的基礎上,還應對各項管理制度進行改革,以保證學生實踐動手能力的長期有效開展。同時,解決一些實際問題,如,如何保證課外科技活動的長期有效開展以及課外創新實驗室的管理等問題。針對這些問題,我們從教學計劃以及規章制度建設方面進行了改革、補充與完善,如在教學計劃中,對于學生課外科技活動作了明確規定,并根據情況給予不同學分。在教學計劃中突出了實踐環節,同時在相應課程計劃中加強了實踐能力的培養。
2積極改善實踐環境
近年來,利用學校發展及我院建設的大好機遇,積極進行校企合作,改善實踐環境。如,我校與中國聯通漢中分公司合作,漢中聯通在學校提供并安裝200多萬元的通信基站及附屬配套器材,基站在為學院教職員工及學生提供優質網絡覆蓋服務的同時,也為電子信息工程專業建立了可供教學使用的大型通信平臺;當然也方便了學院對公司開展科研、提供技術服務和職員基礎知識培訓等工作。此外,先后建成了計算機信息處理實驗室、單片機及DSP實驗室、嵌入式實驗室。現在正在籌建現代信號處理實驗室,物聯網實驗室、這些實驗室的建成,將大大有利于相關課程實踐環境的改善,同時,部分實驗室對學生在課外時間免費開放,學生可以利用課余時間,進行相關課程課外制作實踐。現已形成了比較完整的、能充分反映現代電子信息技術發展水平的實驗平臺。這給學生實踐動手能力的培養、實踐活動的開展提供了充分的保證。
3課程實驗方式及考核方式的改革
根據加強學生實踐動手能力的培養目標,一些課程的考核方式也進行了較大改革。改革后,課程考核更加突出學生實際動手能力的培養。如:電路設計CAD課程,取消了以前通過試卷來決定學生成績高低的方式,而更注重學生實際能力的考核。學生學完該課程后,要求每人做一個單片機最小系統的PCB板,學生自己轉印、腐蝕,同時提交一份制作過程的完整報告。通過這樣的改革,不僅提高了學生的學習興趣,更提高了學生的實際制作能力,避免了以前應試教學高分低能的弊端。又如,對單片機課程實驗也做了較大改革。單片機實驗最早是在實驗箱上,集中時間做實驗,后來實驗改為規定周數,規定時間段,開放實驗室,學生可在限定時間內來實驗室在面包板上自行完成實驗。而現在單片機實驗則進行了更大改革,教師在一開始上課時就統一購買板子及芯片(如網購),然后自己焊接并完成每個項目實驗,如A/D,液晶顯示等。這樣使學生了解了每個芯片的價格,也提高了學生的興趣及實際動手能力。
4積極與地方企業開展校企合作
4.1圍繞區域經濟發展,帶領學生開展各項科研活動圍繞區域經濟發展的需要,積極參與到地方經濟建設中去,解決地方經濟發展中企業急需解決的各項技術難題。茶葉、木耳、天麻等作為陜南特產,在生產過程中,會遇到各種問題,針對這些問題,教師帶領學生,深入調研,解決實際問題。如應陜南茶園發展需要,開展了陜南茶園土壤環境監測物聯網系統構建及其關鍵技術研究,解決了陜南茶園發展土壤環境監測的一些關鍵問題。另外,還根據地方企業的一些需求,進行了一系列的科研項目,諸如傳感器自動預載機研制、電解鋅車間酸霧回收工程、環境溫濕度監測系統的研發與設計等、這些項目的開展,極大地解決了地方企業發展的各項技術難題,同時學生與教師的科研能力也得到了較大提高。
4.2加強與企業的技術交流與溝通合作為了加強學生對企業生產實際的了解,通過講座的形式,邀請企業技術人員講解企業實際中的技術問題、產品設計問題以及設計中所使用的軟件。從學生對各類報告的反饋信息來看,他們對這樣的報告會興趣最濃。教師深入企業實際,以實際產品及技術難題為課題,教師帶領學生團隊,共同研究、實驗、解決企業的實際技術問題。在指導畢業設計過程中,邀請企業技術人員擔任畢業設計指導教師。通過這些實際措施的采取,大大提高了教師與學生解決工程實際問題的能力,增強了學生的實踐動手能力。學校與漢中聯通、中航電測、陜飛等十幾家企業建立了良好的合作關系,為學生提供了良好的實踐基地。
5大力加強課外科技活動的開展
課外活動的開展是培養學生實踐動手能力的重要途徑,我校主要通過下面幾種途徑來加強課外科技活動開展。
5.1積極開展科技活動講座我院電子信息工程專業經常開展科技活動講座;講座分為兩類。(1)由院系主辦,由經驗豐富的教師主講,例如就學生關心的大學生創新實驗(UIRP)立項、電腦鼠走迷宮競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生智能汽車競賽、全國大學生電子設計競賽等電子信息類學科競賽的賽制、規則、特點作介紹,對電子系統設計的方法、步驟、注意事項、學生應具備的素質和能力等進行講解。講座特別強調學生工程實踐素質的培養,科技活動要理論知識和實踐活動融會貫通。通過講座,鼓勵和引導更多的低年級學生盡早參與各類科技實踐活動,培養學生的科技創新意識,進一步提高學生實踐動手能力。(2)由我院學生社團主辦,如電子科技制作協會、嵌入式協會等,主要是學生自己制作的一些電子產品、儀器儀表等的展示及講解,這些講座更增加了學生動手的欲望與信心。
5.2加強課外創新實驗室的建設與管理首先由院系提供場地,各種測試儀器保證課外科技活動的有效開展。其次是師資的配備。由部分教師具體負責課外科技活動的開展,由專任教師負責課外科技活動元器件的領取,并且采取教師與學生共同管理的方式。最后是制度上的改革,教師指導課外科技活動在年底算入部分工作量,學生參與課外科技活動也記學分等,這樣調動了教師與學生的積極性。
5.3通過競賽提高學生實踐動手能力以挑戰杯、電子設計大賽、飛思卡爾汽車大賽、嵌入式比賽等課外科技競賽為龍頭,鼓勵學生積極參與,通過競賽提高學生實踐動手能力。除了這些賽事外,我院每年還承辦全校電子設計比賽,通過這些比賽的宣傳、組織,賽前的培訓與指導以及學生的積極參與,使學生的動手能力得到提高。
6進行導師制與認證相結合的改革試點
積極進行導師制與認證相結合的改革試點。具體改革思路是,首先學生采取自愿報名方式,在二年級時對報名學生進行測試,并從中抽出30多名學生進行改革試點,采用導師制教學方式,將這些學生分給每位教師指導,要求指導教師必須是中級以上職稱。每位教師帶1~2名學生,使學生充分參與教師科研,擔當教師的科研助手。教師根據每個學生的實際情況,定期修訂學生的學習計劃,并提出有針對性的指導意見。在課外,由指導教師定期或不定期帶學生去企業調研。試點班的學生要求熟練掌握本行業的常用軟件,且畢業前必須通過一門認證考試,如電子工程師、嵌入式工程師等。同時定期邀請企業技術人員及其他重點高校資深教師,結合一些新產品,給學生進行新技術、行業規范講座。
7結束語
關鍵詞:高校轉型 實驗室 建設
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(a)-0237-01
2014年3月,教育部副部長魯昕在中國發展高峰論壇上發言,指出600多所地方本科高校將實行轉型,向應用技術、職業教育類轉型。隨著地方經濟的發展,地方本科院校培養的人才與地方經濟社會發展需求矛盾日益凸顯,專業對口就業率下降,大學生的就業率以及就業質量每況愈下,地方本科院校人才培養模式面臨著巨大的挑戰,而高校轉型是解決問題的有效途徑之一。地方高校轉型即克服傳統的本科教學模式,加強應用性和技術性,培養適應地方經濟發展需要的應用技術性人才,以“應用”為主旨和特征來構建課程和教學內容體系,重視學生應用能力的培養。而要實現這一目標,離不開實習、實訓,離不開實驗室。因此,高校轉型過程中實驗室的建設是值得重視的問題。
1 加強專業實驗室建設,提高應用技術型人才培養質量
新建地方本科院校的實驗室很多只是建設最基礎的實驗室,缺少專業實驗室,學生的操作技能停留在最基本的實驗操作,而一些綜合性的、應用性的操作沒能得到很好鍛煉。以應用化學專業為例,有的學校實驗室僅限于四大專業基礎課程的實驗室:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學實驗室,而缺少專業的實驗室,應根據應用化學專業所設定的方向建立專業實驗室,使學生得到專業技能的訓練。當然,各學校應用化學專業方向是根據服務于地方社會經濟發展需要而設定的,比如,青島大學應用化學專業方向設了海洋化工與制藥、現代工業分析與檢測技術、綠色化學與綠色產品設計三個方向,設有應用化學專業“平臺實驗”+“特色實驗”,平臺實驗體現3個方向的共性是應用化學,而特色實驗用來體現培養的分工和差異[1]。由此可見,新建本科院校在轉型過程中積極籌措資金,根據專業方向建設專業實驗室,通過專業實驗來提高學生的動手能力以及分析問題、解決問題的能力,培養出高素質的應用技術性型人才,滿足地方社會經濟發展的需要。
2 實驗室的資源優化與整合,提高利用率
實驗室是高校應用技術型人才培養不可缺少的重要基地,新建地方本科院校在轉型過程中,面臨著實驗室缺乏的情況下如何提高教學質量、培養應用技術型人才是值得探討的問題。而優化資源、整合利用,充分發揮資源的利用率在一定程度上既能減少對實驗設備的投入、節約資金,又能減少實驗用房。現代學科彼此分科又相互交叉,相互滲透,應打破實驗室“分割”的現象,以教學實驗室為主結合專業學科特點與建設需要進行資源重組[2],把功能相近的實驗室進行整合,實現院系間的實驗室合作。以河池學院為例,化學與生物工程學院應用化學專業化工制圖實驗16學時,物理與電子信息學院機械設計制造及其自動化專業機械制圖實驗16學時,這兩門實驗課所需要的儀器、設備相差不大,假如這兩個學院各自單獨建設一個實驗室,實驗室的利用率過低,資源大大的浪費,整合為一個實驗室,教學資源就能充分利用,在一定程度上可以緩解資金、實驗室用房不足的壓力。
3 重視實驗室隊伍建設,充分發揮教輔人員的作用
新建地方本科院校很多都是從師范高等專科學校升格而來的,實驗員隊伍普遍存在以下情況:一是實驗員有優秀專科畢業生留校,或者本科生畢業的學生,整體水平學歷層次低,二是年齡結構中中青年比例不高,能夠真正挑大梁的人員不多。三是實驗員缺編嚴重。由于科技的發展,各高校的教學、科研水平在不斷提高,實驗技術手段在不斷的更新,新型的大型儀器陸續進入高校,對實驗員的要求不僅僅是滿足于教學,而是技術水平要相應的提高,需要掌握對大型儀器的操作及日常維護的技能。要解決這些問題,就要有計劃安排實驗員出去學習、培訓,提高實驗員隊伍的學歷、職稱,配置部分適用于科學研究的高層次人才,總體上提高實驗員的素質,適應不斷更新的科學技術的需要,充分發揮實驗員在教學、科研及應用技術型人才中的作用。
4 創新管理觀念,有助于提高學生操作技能
管理觀念創新是指實驗室管理人員要打破現有的管理模式的束縛,改進和突破原有的管理理論和方法[3]。學校轉型是培養人才模式的轉變,重在提高學生的應用能力的培養。新建地方本科院校對實驗室的管理基本上是上課時開實驗室大家上課,下課了,鎖門下班。這樣的管理不利于學生應用能力的提高,不利于學生創新能力的發展,也不適應轉型后的應用技術型人才培養模式。上課時間是有限的,在這個有限時間內,學生只能按老師規定的內容進行實驗,但很多學生希望在課余時間進實驗室解決一些在實驗過程中的疑惑問題,或者開展一些自己感興趣實驗、做一些課題研究。因而,應該打破原來上班開門、下班關門的管理模式,增設開放實驗室,合理安排管理人員,給學生更多的空間,讓學生在課余時間也能得到鍛煉,激發學生學習的積極性,進一步提高學生的實驗操作技能。
總之,新建地方本科院校轉型是順應地方經濟發展對人才需求的一次教育大調整,轉型過程中實驗室建設面臨著重大的挑戰。因此,要做好長遠規劃、統籌兼顧、保證基礎、突出重點,使實驗室在教學、科研及應用技術型人才培養中發揮積極的作用。
參考文獻
[1] 李群,趙昔慧,李志國,等.青島大學本科應用化學專業特色方向與專業實驗的確立研究[J].實驗技術與管理,2009,25(2):116-119,127.